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Yamamura und Otto

Arch. Pharm.

Arch. Pharm. (Weinheim) 311,762-770 (1978)

Hiroko Yamamura und Hans-Hartwig Otto Reaktionen von 1,4Pentadien-hnen, 17. Mitt.')

Darstellung substituierter Thianderivate durch doppelte Additionen Aus dem Institut fd Pharmazeutische Chemie der Philipps-Universitat Marburg/Lahn (Eingegangen am 22. September 1977)

Distryrylsulfide und -sulfoxide lassen sich nicht wie die entsprechenden Sulfone mit CH2-aciden Verbindungen umsetzen. Erst die zusatzliche Aktivierung der Doppelbindungen durch Estergruppen ermoglicht auch hier die Synthese entsprechender Thianderivate, deren Darstellung und stereochemische Eigenschaften beschrieben werden. Reactions of Pentadienones, WII' Addition Reactions

I: - Synthesis of Substituted Thiane Derivatives by Double

Distyryl sulfides and sulfoxides do not react with activated methylene compounds as do the corresponding sulfones. But if activated by two additional ester groups, distyryl sulfides and sulfoxides react to yield thiane compounds. Preparation and stereochemical behaviour of the products are described.

Durch basenkatalysierte Additionen von Verbindungen mit aktivierten Methylgruppen an sulfonanaloge Pentadienone - Distyrylsulfone - sind substituierte Thian-1,1dioxide gut zuganglich geworden. Wie wir dabei vor kurzem zeigen konnten, zeichnen sich d i e s Reaktionen durch eine bemerkenswerte Stereoselektivitat aus2). In diesem Zusammenhang war es fur uns von Interesse, ob analoge Reaktionen auch bei den entsprechenden Sulfiden und Sulfoxiden moglich sind, und wenn ja, ob auch hier eine iihnliche Stereoselektivitat beobachtet werden kann. Uber diesbezugliche Untersuchungen sol1 im folgenden berichtet werden. Das Distyrylsulfid (2) laBt sich nach Dimrofh3)in brauchbaren Ausbeuten aus Dichlordimethylthioather (1) gewinnen. Das bei dieser Reaktion entstehende 2

C 1-C H2-S-C H2-C 1

I . + P O j 2.

+on-

3. + @CHO

9

,HH\

* ,c=c, ,c=c H

1

s

,H \P

E, Z - 2

1 16. Mitt. H.-H. Otto, Monatsh. Chem., 1977, 1500. 2 H.-H. Otto und H. Yamamura, Justus Liebigs Ann. Chem., 1977, 1500. 3 K. Dimroth, H. Follmann und G. Pohl, Chem. Ber. 99,642 (1966).

overlag Chemie, GmbH, Weinheim 1978

311178

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1.4-Pentadien-S-one

liegt in der E,Z-Konfiguration vor. 2 l i t sich ebenfalls nach einem von Carson und Boggs4) angegebenen Verfahren aus Phenylacetylen und L-Cystein darstellen, jedoch F C C H

+

HSCH2-CH-COOH I NH2

-

9r,c=c,s,c=c\ H\ /HH\

/H

--D

91 2 , 2-2

entsteht dabei das Z,Z-konfigurierte Isomer. Fiir die Darstellung der entsprechenden Sulfoxide 3, die bisher nicht beschrieben sind, hat sich nach verschiedenen Versuchen die Oxidation mit m-Chlorperbenzoesiiure (mCPB) in Chloroform als das geeignete Verfahren erwiesen. Die Ausbeuten liegen bei uber 80 % d. Th. Als besonderer Vor-

teil ist zu erwihnen, da5 unter diesen Bedingungen keine Isomerisierung an den Doppelbindungen beobachtet wird. So erhielten wir aus E, Z - 2 ausschliefilich E, Z - 3 und aus Z,Z - 2 entsprechend Z,Z - 3. Die IR-Spektren von 3 (KBr) sind charakterisiert durch die S=O-Schwingung,die die stakste Bande der Spektren darstellt und bei der E,Z-Verbindung bei 1040 cm-1 und bei der Z,Z-Vexbindung bei 1020 cm-1 zu finden ist. Im 1 H-NMR-Spektrum (CDC13) zeigt Z,Z-3 neben den Signalen der aromatischen Protonen nur ein AB-System bei 6 = 6,84 ppm rnit J = 10 Hz fur 4 olefinische Protonen und E,Z-3 zwei AB-Systeme bei 6 = 6,75 ppm (J = 10 Hz) und 6 = 7,14 ppm (J = 16 Hz) fiir jeweils zwei olefinische Protonen.

Im Gegensatz zur Reaktionsweise der entsprechenden Sulfone konnten wir bei den verschiedensten Umsetzungen von 2 und 3 mit reaktiven Methylenverbindungen in keinem Falle eine Addition beobachten. Wir erhielten stets die Ausgangsverbindungen unverandert zuriick, was zum einen auf eine beachtliche Stabilitat sowohl der Sulfide als auch der Sulfoxide schliehn la5t und zum anderen bestatigt, daB der aktivierende Effekt dieser Gruppen wesentlich geringer ist als derjenige der Sulfongruppe. Eine starkere Aktivierung sollte jedoch moglich sein, wenn zusatzlich in 2- und 4-Stellung Estergruppen eingefihrt werden wie in 7 , dessen prinzipielle Synthesemoghchkeit Bucker5) am Beispiel von 7b auf dem angegebenen Wege aus dem Thiodiessigsiiurediester 4 uber das Salz 5 und die freie Saure 6 beschreibt. Wie wir fanden, laQ sich diese Synthese besser und einfacher durchfuhren, wenn man statt vom Ester 4 von der freien Saure 8 ausgeht und diese mit dem entsprechenden Aldehyd in Eisessig/Piperidin direkt zu 6 kondensiert. Wir konnten so 7 in guten Ausbeuten erhalten. 4 J. F. Carson und L. E. Boggs,J. Org. Chem. 32, 673 (1967). 5 H. J . Backer, Rec. Trav. ChhPay-Bas 59, 899 (1940).

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Yamnmura und Otto

/C H2-C OOR S

+ Ar-CHO

NaOOC,

Arch. Pharm.

C=CH-Ar

S

NaOOC' 4

1

5

+""

HOOC\ C=CH-Ar

s: e C H - A r

/ + k-CHO

+

H,COOC\ C=C H-A r

socl,

s:

2. + CHiOH

HOOC'

C=CH-Ar

H3COOC'

7

Eimsigl

/CHz-COOH

Piperidin

s\C Hz-COOH

a: Ar = CsH5 b: A r = p-CH3-C&

8

Durch gezielte Oxidation mit einem bzw. zwei Xquiv. mCPB lassen sich aus 7 in z. T. uber 90 proz. Ausbeute die entsprechenden Sulfoxide 9 oder die Sulfone 10 gewinnen. Die wichtigsten Daten von 7 , 9 und 10 sind in Tab. 1 zusammengefal3t.

-

H3COOC\ C=CH-Ar

+ I mCF'B

o=s: C=CH-Ar

7

+2mCPB*

H3COOC\ /C=C H-A r OZS\

C=CH-Ar

H3COOC/

H,COOC'

9

10

a: A r = C8H5 b: A r = p-CH3